تحلیل شکست لوله های GRP و بازشدگی دهانه ی ترک با معیار انتگرال J تحت فشار داخلی

امروزه، با توجه به معایب گسترده ی لوله های فلزی نظیر خوردگی از داخل و خارج، عدم شکل پذیری آسان، رسوب پذیری زیاد بدلیل زبری زیاد جداره ی داخلی و جذب زیاد املاح، افت فشار بالا بدلیل ناصافی سطح داخلی، وزن زیاد و مشکلات نصب و عمر کم و... استفاده ی روزافزون از لوله های پلیمری در حوزه ی وسیعی از خطوط لوله ی شهری، صنعتی، دریایی، حفاری و کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. بررسی میزان آسیب وارد بر لوله های کامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه تحت زوایای مختلف در اثر فشار داخلی که در درازمدت در اثر پدیده ی خزش ممکن است دچار شکست شوند کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو، در تحقیق حاضر به شبیه سازی شکست با معیارهای تسای-وو و هاشین با روش اجزاء محدود و با استفاده از نرم افزار آباکوس و همچنین بازشدگی دهانه ی ترک در اثر فشار داخلی در این لوله ها با لایه چینی های مختلف با معیار انتگرال J پرداخته شده است. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که زمینه ی لوله ی کامپوزیتی تحت کشش و الیاف این لوله که تحت فشار و کشش قرار دارند دچار شکست نشده اما زمینه ی لوله ی کامپوزیتی تحت فشار، دچار شکست شده است. با توجه به نتایج بدست آمده برای هر ده لایه در زوایای لایه چینی از [(30)]تا[(60)] میزان شاخص شکست کمتر از یک است اما، در آرایش های لایه چینی [(70)]، [(80)]و [(90)] مقدار این شاخص بیشتر از یک بوده در نتیجه، لوله ی کامپوزیتی دچار گسیختگی شده است. همچنین، ضریب شدت تنش در زاویه ی لایه چینی [(55)] دچار افت ناگهانی شده اما با افزایش زاویه، مقدار این ضریب افزایش یافته است.